[자연과학개론 과제물] 화학전지와 전기화학적 서열, 전기분해와 도금

1. 화학전지의 원리와 종류

화학전지는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 장치로, 내부의 화학 반응을 통해 전자를 이동시키며 전류를 발생시킨다. 일반적으로 양극과 음극, 그리고 전해질로 구성되어 있으며, 화학반응이 일어나는 표면에서 전자가 방출되고 이를 외부 회로를 통해 이동시키면서 전기가 흐르게 된다. 대표적인 화학전지의 종류로는 원액전지, 격막전지, 그리고 충전가능한 축전지(배터리)가 있다. 원액전지의 대표적 사례는 다이너마이트에 사용된 니켈-카드뮴 전지로, 1970년대 이후 많은 휴대용 전자기기에 활용되어 왔다. 격막전지는 두 전해질이 격막으로 분리되어 있으며 전자가 한쪽에서 다른 쪽으로 이동하는 구조를 유지한다. 리튬이온전지는 이중 전극 사이에 전해질을 통해 이온이 이동하는 방식으로, 1990년대 이후 스마트폰, 노트북 등 소형 전자기기에서 사용량이 급증해 2020년 한해 global 시장 규모는 약 1000억 달러에 달하였다. 충전식 축전지인 납산전지는 19세기 후반부터 군용 무기, 자동차 등에 사용되어 왔으며, 2020년 기준 세계 자동차 시장의 전기차 비중은 약 8%이며 대부분의 전기차에 납산전지가 배터리로 채택되어…